DE20221165U1

DE20221165U1 - Monitoring and command of a distribution cabinet, uses connection point for sensors and actuators that identifies device and thus allows interchangeable connection to distribution cabinet

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Publication number: DE20221165U1
Application number: DE20221165U
Authority: DE
Original assignee: Rittal GmbH and Co KG
Current assignee: Rittal GmbH and Co KG
Priority date: 2002-03-01
Filing date: 2002-03-01
Publication date: 2005-05-04
Anticipated expiration: 2012-03-02

Abstract

The monitoring and command system is used with a distribution cabinet having a controller (2,3) and multiple sensors (5) and actuators (6). The sensors are connected through a connection point (4), which has a device to recognize the different devices, allowing them to be connected interchangeably to the connection point.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schaltschranküberwachungs- und Steuerungssystem zum Überwachen und/oder Steuern und/oder Regeln von schaltschrankspezifischen Funktionen mit einer Steuerungseinrichtung und mehreren unterschiedlichen daran über eine Sensoranschlusseinrichtung mit mindestens einer Sensoranschlussstelle ankoppelbaren oder angekoppelten Sensoren und/ oder Aktoren.The The invention relates to a cabinet monitoring and control system to monitor and / or controlling and / or regulating switchgear-specific functions with a controller and a plurality of different ones over one Sensor connection device with at least one sensor connection point connectable or coupled sensors and / or actuators.

Ein derartiges Schaltschranküberwachungs- und Steuerungssystem ist in der DE 199 11 824 A1 angegeben. Bei diesem bekannten Schaltschranküberwachungs- und Steuerungssystem ist eine Basisüberwachungseinrichtung zum Überwachen, Steuern und/oder Regeln von Schaltschrankfunktionen einerseits mit einer Netzanschlusseinheit an ein übergeordnetes, z.B. öffentliches Netz anschließbar und andererseits über einen Feldbus mit weiteren Überwachungseinrichtungen zum Überwachen, Steuern und/oder Regeln von Schaltschrank funktionen verbunden oder verbindbar, wobei die weiteren Überwachungseinrichtungen eine Art Satellitengeräte bilden und z.B. in anderen Schaltschränken als die Basisüberwachungseinrichtung angeordnet sein können. Die Satellitengeräte können auf diese Weise über die Basisüberwachungseinrichtung an das übergeordnete Netz angeschlossen werden. Auch kann eine den Satellitengeräten übergeordnete Auswertung und Datenverarbeitung in der Basisüberwachungseinrichtung durchgeführt werden, so dass die Satellitengeräte relativ einfach ausgeführt sein können. Gleichwohl sind die Satellitengeräte ähnlich wie die Basisüberwachungseinrichtung mit Anschlüssen für Sensoren und/oder Aktoren versehen, an die gegebenenfalls eine relativ große Anzahl von Sensoren bzw. Aktoren angeschlossen sind, um abhängig von der Einsatzsituation eines Schaltschranks die gewünschten Überwachungs- und Steuerungsmaßnahmen durchführen zu können.Such a cabinet monitoring and control system is in the DE 199 11 824 A1 specified. In this known switch cabinet monitoring and control system, a basic monitoring device for monitoring, controlling and / or regulating switch cabinet functions can be connected to a network connection unit to a higher-level, eg public network and via a fieldbus with further monitoring devices for monitoring, controlling and / or controlling the control cabinet functions connected or connectable, wherein the further monitoring devices form a kind of satellite devices and can be arranged, for example, in other cabinets as the basic monitoring device. The satellite devices can be connected in this way via the basic monitoring device to the parent network. It is also possible for an evaluation and data processing, which is superordinate to the satellite devices, to be carried out in the basic monitoring device, so that the satellite devices can be implemented relatively simply. Nevertheless, similar to the basic monitoring device, the satellite devices are provided with connections for sensors and / or actuators to which, if necessary, a relatively large number of sensors or actuators are connected in order to be able to carry out the desired monitoring and control measures depending on the operational situation of a control cabinet.

Welche Überwachungs- und Steuerungsmaßnahmen mit einer derartigen Schaltschranküberwachungs- und Steuerungseinrichtung zum Ermöglichen eines flexiblen Einsatzes eines Schaltschranks bereitgestellt werden, ist in der WO 97/34345 gezeigt. Mit den vielfältigen Überwachungs- und Steuerungsmöglichkeiten ist auch ein entsprechend großer Aufwand der Anordnung verbunden, um die Signale der verschiedenen Sensoren aufzunehmen und die Steuerung der unterschiedlichen Einbau- oder Anbaukomponenten des Schaltschranks vorzunehmen. Beispielsweise sind Feuchtesensoren, Türsensoren bzw. Zugangssensoren, Temperaturfühler, Vibrationssensoren, Rauchsensoren, Strommesswandler, Spannungsmesswandler und gegebenenfalls auch zusätzliche Kundentemperatursensoren anzuschließen und unterschiedliche Klimatisierungskomponenten, wie Wärmetauscher, Lüfter, Kühlgerät, Heizung und/oder Kundenlüfter zu betreiben. Zudem kann gefordert sein, eine Versorgungsspannung oder Betriebs werte zu überwachen und eventuell einen Notbetrieb aufrecht zu erhalten. Darüber hinaus müssen die verschiedenen Informationen einem Benutzer dargestellt werden, und es sind auch Eingabemöglichkeiten zum Einstellen der gewünschten Vorgabewerte oder Betriebsabläufe vorzusehen.Which monitoring and control measures with such a cabinet monitoring and control device to enable a flexible use of a cabinet are provided is shown in WO 97/34345. With the diverse monitoring and control options is also a correspondingly large effort The arrangement connected to the signals of the various sensors record and control the different installation or Attach mounting components of the control cabinet. For example are humidity sensors, door sensors or Access sensors, temperature sensors, Vibration sensors, smoke sensors, current transducers, voltage transducers and optionally also additional Connect customer temperature sensors and different air conditioning components, like heat exchangers, Fan, Refrigerator, heating and / or customers fan to operate. In addition, may be required, a supply voltage or to monitor operating values and possibly to maintain an emergency operation. Furthermore must they various information is presented to a user, and There are also input options to set the desired Default values or operating procedures provided.

In der DE 199 1 1 318 A1 ist gezeigt, wie eine Schaltschranküberwachungseinrichtung mit mindestens einem Basisgerät an ein Netz ankoppelbar ist und über dieses Informationen ausgeben und z.B. zum Konfigurieren empfangen kann. Das Basisgerät ist mit mehreren Funktionskarten-Steckplätzen für verschiedene Funktionskarten und mindestens einem Netzwerkkarten-Steckplatz ausgerüstet. Mit diesen Maßnahmen sind weitere Anpassungsmöglichkeiten und eine vereinfachte Bedienungsmöglichkeit gegeben.In the DE 199 1 1 318 A1 It is shown how a cabinet monitoring device with at least one base unit can be coupled to a network and output about this information and can receive, for example, to configure. The base unit is equipped with several function card slots for different function cards and at least one network card slot. With these measures, further customization options and simplified operation options are given.

Ähnlich zeigt auch die DE 100 07 271 A1 eine Schaltschranküberwachung- und Steuerungsanlage mit mehreren an ein Netz angeschlossenen Schaltschranküberwachungs- und Steuerungseinrichtungen, wobei Maßnahmen für eine einfache Bedienung ergriffen sind.Similarly shows the DE 100 07 271 A1 a control cabinet monitoring and control system with several connected to a network control cabinet monitoring and control devices, with measures for a simple operation are taken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schaltschranküberwachungs- und Steuerungssystem der eingangs genannten Art bereit zu stellen, das mit möglichst wenig Aufwand vereinfachte Verwendungsmöglichkeiten bietet.Of the Invention is based on the object, a control cabinet monitoring and control system of the type mentioned, the with as possible little effort offers simplified uses.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hiernach ist vorgesehen, dass die Sensoranschlusseinrichtung eine Erkennungseinrichtung zum Unterscheiden der verschiedenen Sensoren und/oder Aktoren aufweist, die beliebig und austauschbar an die mindestens eine Anschlussstelle in gleicher Weise anschließbar sind.These The object is achieved with the features of claim 1. hereafter it is provided that the sensor connection device is a recognition device for distinguishing the various sensors and / or actuators, the arbitrary and interchangeable with the at least one connection point connectable in the same way are.

Mit diesen Maßnahmen kann ein Benutzer unterschiedliche Sensoren und/oder Aktoren an den vorhandenen Sensoranschlussstellen, die mit geeigneten Stecker-/Kupplungseinheiten ausgestattet sind, verwechslungsfrei anschließen und wahlweise austauschen. Auch können je nach Einsatzbedingungen auf einfache Weise passende Sensoren gewählt werden, wobei die Erkennungseinrichtung die jeweils angeschlossenen Sensoren und/oder Aktoren automatisch erkennt.With these measures a user may request different sensors and / or actuators the existing sensor connection points, with suitable plug / coupling units equipped, connect without confusion and optionally exchange. Also can Depending on the conditions of use easily suitable sensors to get voted, wherein the detection means the respective connected sensors and / or detect actuators automatically.

Eine eindeutige Erkennung unterschiedlicher Sensoren und/oder Aktoren wird mit einfachen Maßnahmen dadurch erreicht, dass Sensoren und/oder Aktoren mit jeweils eingebautem unterschiedlichem festem ohmschem Codierwiderstand vorgesehen sind, die über ein oder mehrere Anschlusselemente eines Sensor- /Aktorports mit einem darin angeordneten Bezugswiderstand zum Ezeugen eines unterschiedlichen Spannungsabfalls zusammenwirken, und dass die Erkennungseinrichtung eine Erkennungsstufe aufweist, die anhand gespeicherter Zuordnungswerte zu den Spannungsabfällen die verschiedenen Sensoren und/ oder Aktoren unterscheidet.An unambiguous recognition of different sensors and / or actuators is achieved by simple measures in that sensors and / or actuators are provided, each with built-in different fixed ohmic coding resistor, via one or more connection elements a sensor / Aktorports with a reference resistance arranged therein for generating a different voltage drop cooperate, and that the detection means comprises a detection stage, which differs on the basis of stored assignment values to the voltage drops the various sensors and / or actuators.

Eine einfache Zuführung und Abgabe von Eingangssignalen und/oder Ausgangssignalen unterschiedlicher Art wird dadurch auf einfache Weise erreicht, dass die Sensoranschlussstellen für verschiedenartige Eingangssignale von den und Ausgangssignale zu den Sensoren und/oder Aktoren separate Anschlusselemente aufweisen und dass die Sensoren und/oder Aktoren entsprechend der von ihnen gelieferten oder empfangenen Signalart mit komplementären Anschlusselementen zum Zuführen oder Aufnehmen der Eingangssignale oder Ausgangssignale versehen sind.A easy feed and output of input signals and / or output signals of different Art is achieved in a simple manner that the sensor connection points for different types Input signals from the and outputs to the sensors and / or Actuators have separate connection elements and that the sensors and / or actuators according to the one delivered or received by them Signal type with complementary Connection elements for feeding or recording the input signals or output signals are.

Dabei werden auch bei wenigen Anschlusselementen relativ viele Sensoren und/ oder Aktoren dadurch anschließbar, dass zumindest über einen Teil der Anschlussselemente pro Anschlusselement auch verschiedenartige Eingangssignale oder Ausgangssignale zuführbar oder abgebbar sind.there are relatively few sensors even with a few connection elements and / or actuators connected by at least one part the connection elements per connection element also different Input signals or output signals can be fed or delivered.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich dadurch, dass mindestens zwei verschiedene Sensoren zum Erzeugen der verschiedenen Signalarten durch Widerstandsänderung, Stromänderung, Spannungsänderung, Frequenzänderung, Änderung des Tastverhältnisses bei einem Pulsweitensignal, einen Ein-/Ausschaltvorgang, Kapazitätsänderung oder Änderung eines spektralen Transmissions-, Reflektions- oder Absorptionsverhaltens vorhanden sind.A advantageous embodiment results from the fact that at least two different sensors for generating the different signal types Change in resistance, Current change Voltage change, Frequency change, change of the duty cycle at a pulse width signal, an on / off operation, capacitance change or change a spectral transmission, reflection or absorption behavior available.

Zusätzlich oder alternativ zu der genannten Unterscheidung mittels Codierwiderständen bestehen vorteilhafte Maßnahmen zur Erkennung darin, dass die Unterscheidung verschiedener Sensoren und/oder Aktoren in Abhängigkeit von einer Belegung der Anschlusselemente (a bis h) mit den komplementären Anschlusselementen und/oder aufgrund der Signalart erfolgt.Additionally or alternatively to the said distinction by means of coding resistors advantageous measures for detection in that the distinction of different sensors and / or Actors in dependence from an assignment of the connection elements (a to h) with the complementary connection elements and / or due to the signal type.

Verschiedene vorteilhafte Ausstattungsvarianten werden dadurch erreicht, dass zumindest zwei verschieden arbeitende Sensoren und/oder Aktoren aus der Kategorie der Temperatursensoren, Feuchtesensoren, Rauchsensoren, Vibrationssensoren, Schließzustandssensoren, Zugangssensoren, Spannungssensoren und /oder Klimatisierungskomponenten vorhanden sind.Various advantageous equipment variants are achieved in that at least two differently operating sensors and / or actuators the category of temperature sensors, humidity sensors, smoke sensors, Vibration sensors, closing condition sensors, Access sensors, voltage sensors and / or air conditioning components available.

Eine für einen einfachen, übersichtlichen Aufbau mit der Möglichkeit, z.B. durch Programmierung, Änderungen oder Ergänzungen vorzunehmen, besteht darin, dass die Sensoranschlusseinrichtung ein Prozessorsystem zum Aufnehmen der Eingangssignale und Bereitstellen der Aktorsignale aufweist, dass die Erkennungseinrichtung eine in dem Prozessorsysem ausgebildete Zuordnungseinrichtung zum Zuordnen der von den Sensoren und/oder Aktoren kommenden Eingangssignale zu den Zuordnungswerten und zu einer zugehörigen Verarbeitungsweise aufweist und dass auf der Grundlage der Zuordnung eine Datenaufbereitung und Datenausgabe zur Anzeige, Steuerung und/oder Regelung erfolgt.A for one simple, clear structure with the possibility, e.g. through programming, changes or supplements make, is that the sensor connection means a Processor system for receiving the input signals and providing the actuator signals, that the detection means a in The assignment system designed for the processor system the input signals coming from the sensors and / or actuators to the assignment values and to an associated processing method and that on the basis of the assignment a data preparation and data output for display, control and / or regulation takes place.

Dabei ist es für die Signalzuführung und Signalabgabe günstig vorzusehen, dass zwischen dem Sensor-/Aktorport und dem Prozessorsystem zur Aufnahme, Aufbereitung und Weiterleitung der Eingangssignale ein Anschlusscontroller mit integriertem oder externem A/D-Wandler und/oder ein Controller für eine serielle Schnittstelle und/oder eine Treibereinheit für die Ausgangssignale angeordnet ist/sind.there is it for the signal feed and signal delivery low to provide that between the sensor / actuator port and the processor system for recording, processing and forwarding the input signals a connection controller with integrated or external A / D converter and / or a controller for a serial interface and / or a drive unit for the output signals is / are arranged.

Ist weiterhin vorgesehen, dass zwischen dem Prozessorsystem und dem Sensor-/Aktorport oder dem Anschlusscontroller und/oder dem Controller für die serielle Sensorschnittstelle zur gesteuerten Verteilung der Eingangssignale von den und der Ausgangssignale zu den Anschlusselementen mindestens ein Multiplexer angeordnet ist, so wird bei vielfältigen Auslegungsmöglichkeiten ein einfacher Aufbau erreicht, wobei auch wenige Anschlusselemente ausreichen, die programmgesteuert, z.B. zyklisch, abgefragt bzw. beaufschlagt werden können.is further provided that between the processor system and the Sensor / actuator port or the port controller and / or the controller for the serial sensor interface for the controlled distribution of the input signals from the and the output signals to the connecting elements at least a multiplexer is arranged, so is a variety of design options achieved a simple structure, with few connection elements sufficient, programmatically, e.g. cyclically, queried or can be applied.

Mit den Maßnahmen, dass in der Sensoranschlusseinrichtung eine Netzschnittstelle und/oder eine serielle Außenschnittstelle ausgebildet ist, werden die Datenabgabe nach außen und die Datenaufnahme von außen von übergeordneten Überwachungs- und/oder Steuerungseinrichtungen auch von entfernten Stellen aus auf einfache Weise ermöglicht.With the measures, in the sensor connection device, a network interface and / or a serial external interface is formed, the data output to the outside and the data recording of Outside from higher level monitoring and / or control devices also from remote locations in a simple way.

Für eine benutzerfreundliche Verwendung sind weiterhin die Maßnahmen von Vorteil, dass die Sensoranschlusseinrichtung als selbständige Einheit ausgebildet ist, dass die Steuereinrichtung mindestens ein Satellitengerät und/oder übergeordnetes Basisgerät aufweist, dass das mindestens eine Satellitengerät mit einer Netzkoppeleinheit versehen und mit dieser unmittelbar an ein Netz oder an das Basisgerät angeschlossen oder anschließbar ist, das seinerseits eine Netzanschlusseinheit aufweist und mit dieser an das Netz anschließbar ist, und dass die Sensoranschlusseinrichtung mit dem Satellitengerät und/oder dem Basisgerät verbindbar ist.For a user friendly Use is also the measures of advantage that the sensor connection device as independent Unit is formed, that the control device at least one satellite equipment and / or parent basic unit has that the at least one satellite device with a network coupling unit provided and connected directly to a network or to the base unit or connectable is, in turn, has a network connection unit and with this connectable to the network is, and that the sensor connection device with the satellite device and / or the base unit is connectable.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The Invention will now be described with reference to exemplary embodiments with reference closer to the drawings explained. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines Schaltschranküberwachungs- und Steuerungssystems mit einer Schaltschranküberwachungs- und Steuerungseinrichtung und daran über eine Sensorkoppeleinrichtung angeschlossenen Sensoren und Aktoren, 1 a schematic representation of a control cabinet monitoring and control system with a Schaltschranküberwachungs- and control device and connected thereto via a sensor coupling device sensors and actuators,

2 eine nähere Ausgestaltung einer Sensoranschlusseinheit der Sensoranschlusseinrichtung nach 1 und 2 a closer embodiment of a sensor connection unit of the sensor connection device according to 1 and

3 eine Einbindung eines Schaltschranküberwachungs- und Steuerungssystems in ein übergeordnetes Überwachungssystem. 3 an integration of a control cabinet monitoring and control system in a higher-level monitoring system.

1 zeigt ein Schaltschranküberwachungs- und Steuerungssystem 1 mit einer ein Basisgerät 2 und ein Satellitengerät 3 aufweisenden Schaltschranküberwachungs- und Steuerungseinrichtung 20, an die über Ankoppeleinheiten 3.2 des Satellitengeräts 3 eine Sensoranschlusseinrichtung 4 mit mehreren Sensoranschlusseinheiten 4' angeschlossen ist. An jede Sensoranschlusseinheit 4' sind mehrere Sensoren 5 und/oder Aktoren 6 über Sensoranschlussstellen 4.1 anschließbar. Das Basisgerät 2 ist über eine Netzanschlusseinheit 2.1 mit einem lokalen Netz (LAN) oder öffentlichen Netz 10 (vgl. 3) verbindbar, um auch von einer entfernten Stelle aus eine Kontrolle des Schaltschranküberwachungs- und Steuerungssystems 1 und erforderlichenfalls Einflussmöglichkeiten für berechtigte Personen zu ermöglichen. Beispielsweise können in der Schaltschranküberwachungs- und Steuerungseinrichtung 20 gespeicherte Daten abgefragt oder geändert oder ergänzt werden oder Verarbeitungsprogramme eingelesen oder verändert werden. Auch das Satellitengerät 3 ist über eine Netzkoppeleinheit 3.1 an ein übergeordnetes Netz 10 oder lokales Netz (LAN) anschließbar, wobei es sich bei der Netzkoppeleinheit 3.1 vorteilhafterweise um denselben Anschluss handelt, an den alternativ auch das Basisgerät 2 über den entsprechend ausgelegten Satellitenanschluss 2.2 angeschlossen werden kann. Das Satellitengerät 3 kann somit auch selbsttätig eine Überwachung und/oder Steuerung oder Regelung der Sensoren 5 und/oder Aktoren 6 über die Sensoranschlusseinrichtung 4 vornehmen. 1 shows a cabinet monitoring and control system 1 with a basic device 2 and a satellite device 3 having cabinet monitoring and control device 20 , to which via coupling units 3.2 of the satellite device 3 a sensor connection device 4 with several sensor connection units 4 ' connected. To every sensor connection unit 4 ' are several sensors 5 and / or actuators 6 via sensor connection points 4.1 connected. The basic device 2 is via a network connection unit 2.1 with a local area network (LAN) or public network 10 (see. 3 ) to provide control of the cabinet monitoring and control system even from a remote location 1 and, if necessary, to allow influence for authorized persons. For example, in the cabinet monitoring and control device 20 stored data are queried or changed or supplemented or processing programs are read in or changed. Also the satellite device 3 is via a network coupling unit 3.1 to a parent network 10 or local area network (LAN) connectable, wherein it is in the network coupling unit 3.1 Advantageously, the same connection is to the alternative, the base unit 2 via the correspondingly designed satellite connection 2.2 can be connected. The satellite device 3 Thus, it is also possible to automatically monitor and / or control or regulate the sensors 5 and / or actuators 6 via the sensor connection device 4 make.

Wie 2 zeigt, werden die Sensorsignale und/oder Aktorsignale als Eingangssignale und/oder Ausgangssignale über Anschlusselemente a bis h einem Sensor-/Aktorport 4.2 zugeführt bzw. über diesen abgegeben. Von dem Sensor- /Aktorport 4.2 werden die Eingangssignale einer Stufe mit mehreren Multiplexern 4.4 zugeführt und gelangen über diese in einen daran angeschlossenen Anschlusscontroller 4.5, der einen integrierten A/D-Wandler 4.51 für eine Analog/Digital-Wandlung analoger Eingangssignale und einen Zähler 4.52 zum Feststellen einer Frequenz digitaler oder analoger Eingangssignale aufweist. Parallel zu dem Anschlusscontroller 4.5 ist vorliegend für komplexere Eingangssignale und/oder Ausgangssignale eine serielle Sensorschnittstelle 4.6 insbesondere in Form eines I² C-Controllers angeordnet. Mittels eines ebenfalls parallel zu dem Anschlusscontroller 4.5 und der seriellen Sensorschnittstelle 4.6 angeordneten Treibers 4.9 können an digitalen oder analogen Ausgängen der Sensor-/Aktorports 4.2 auch größere Lasten betrieben werden.As 2 shows, the sensor signals and / or actuator signals as input signals and / or output signals via connection elements a to h a sensor / Aktorport 4.2 supplied or discharged via this. From the sensor / actuator port 4.2 become the inputs of a stage with multiple multiplexers 4.4 fed and get over this in a connected thereto port controller 4.5 that has an integrated A / D converter 4:51 for analog-to-digital conversion of analog input signals and a counter 4:52 for detecting a frequency of digital or analog input signals. Parallel to the connection controller 4.5 is present for more complex input signals and / or output signals, a serial sensor interface 4.6 arranged in particular in the form of an I ² C controller. By means of a likewise parallel to the connection controller 4.5 and the serial sensor interface 4.6 arranged driver 4.9 can be connected to digital or analogue outputs of the sensor / actuator ports 4.2 even larger loads are operated.

Der Anschlusscontroller 4.5, die serielle Sensorschittstelle 4.6 sowie der Treiber 4.9 sind mit einem Prozessorsystem 4.7 verbunden, das übergeordnete Steuerungsmaßnahmen für die Ansteuerung der Sensoren 5 und/oder Aktoren 6 sowie die Verarbeitung der empfangenen Eingangssignale und abgegebenen Ausgangssignale übernimmt. Außerdem stellt das Prozessorsystem 4.7 über eine Außenverbindung 4.8 in Form einer Netzschnittstelle 4.81 und/oder einer seriellen Außenschnittstelle 4.82, wie z.B. einer RS 232 Schnittstelle, eine Datenausgabe und Dateneingabe für eine Anzeige, Überwachung und/oder Steuerung oder Regelung auch von einer entfernten Stelle aus für eine Bedienperson zur Verfügung. Diese Außenverbindung kann z.B. die Kommunikation über die Ankoppeleinheit 3.2 des Satellitengeräts 3 herstellen.The connection controller 4.5 , the serial sensor interface 4.6 as well as the driver 4.9 are with a processor system 4.7 connected, the superordinate control measures for the control of the sensors 5 and / or actuators 6 as well as processing the received input signals and output signals. It also represents the processor system 4.7 via an outside connection 4.8 in the form of a network interface 4.81 and / or a serial external interface 4.82 , such as an RS 232 interface, data output and data input for display, monitoring and / or control or regulation from a remote location for an operator available. This external connection can be, for example, communication via the coupling unit 3.2 of the satellite device 3 produce.

Zum Unterscheiden unterschiedlicher Sensoren 5 und/oder Aktoren 6 sind diese mit einem abhängig vom Sensortyp unterschiedlichen Codierwiderstand R_c ausgestattet, dem ein Bezugswiderstand R_ref an dem entsprechenden Anschlusselement (z.B. e) zugeordnet ist. Der Codierwiderstand R_c und der feste Bezugswiderstand R_ref bilden einen Spannungsteiler, an dem in Abhängigkeit von der Größe des Codierwiderstand R_c unterschiedliche Spannungen abfallen, die über den entsprechenden Mulitplexer 4.4 und A/D-Wandler 4.51 in dem Anschlusscontroller 4.5 vorverarbeitet und zur Erkennung des Sensors 5 und/oder Aktors 6 an eine Erkennungseinheit in dem Prozessorsystem 4.7 weitergeleitet werden. Die Erkennungseinheit weist eine Zuordnungseinrichtung 4.71 auf, in der mittels einer Zuordnungstabelle der erfasste Spannungswert einem Code des angeschlossenen Sensors 5 und/oder Aktors 6 zugeordnet wird. Hierdurch können die verschiedenen Sensoren 5 und/oder Aktoren 6 unterschieden werden. In Abhängigkeit von dem Sensor 5 und/oder Aktor 6 können dann die von diesem erhaltenen Eingangsdaten mit entsprechenden darauf zugeschnittenen Programmen verarbeitet oder die abzugebenden Ausgangssignale für einen betreffenden Aktor 6 bereitgestellt und abgegeben werden.For differentiating different sensors 5 and / or actuators 6 These are equipped with a different depending on the sensor type coding resistor R _c , which a reference resistance R _{ref is assigned} to the corresponding connection element (eg e). The coding resistor R _c and the fixed reference resistance R _ref form a voltage divider at which, depending on the size of the coding resistor R _c, different voltages drop across the corresponding multiplexer 4.4 and A / D converter 4:51 in the port controller 4.5 preprocessed and to detect the sensor 5 and / or actor 6 to a detection unit in the processor system 4.7 to get redirected. The recognition unit has an allocation device 4.71 in, in the means of an allocation table, the detected voltage value of a code of the connected sensor 5 and / or actor 6 is assigned. This allows the different sensors 5 and / or actuators 6 be differentiated. Depending on the sensor 5 and / or actor 6 Then, the input data obtained from this can be processed with appropriate programs tailored to it or the output signals to be output for a particular actuator 6 be provided and delivered.

Alternativ zu Ohm'schen Widerständen ist zum Unterscheiden der Sensoren und /oder Aktoren die Verwendung von Zenerdioden in den Anschlüssen der Sensoren/Aktoren möglich. Durch die Verwendung von unterschiedlichen Zenerdioden mit unterschiedlichen Zenerspannungen kann erkannt werden, um welchen Sensor-/Aktortyp es sich handelt.As an alternative to ohmic resistors, the use of zener diodes in the terminals of the sensors / actuators is possible for differentiating the sensors and / or actuators. By the use of different zener diodes with un Different Zener voltages can be detected, which type of sensor / actuator is involved.

Durch Verwendung von zwei Zener-Dioden, die an zwei Eingängen von 4.2 angeschlossen werden, kann bei 10 unterschiedlichen Zener-Spannungsarten 100 unterschiedliche Sensoren/Aktoren erkannt werden.By using two Zener diodes connected to two inputs of 4.2 can be connected at 10 different Zener voltage types 100 different sensors / actuators are detected.

Ein weiteres Anschlusselement, z.B. das Anschlusselement g, wird für ein Strom-Eingangssignal eines Messstroms I_X verwendet, das über ein komplementäres Anschlusselement von einem Sensor 5 aus zugeführt wird, der auf eine Messgrößenänderung mit einer charakteristischen Stromänderung reagiert.Another connection element, for example, the connection element g, is used for a current input signal of a measuring current I _X , which via a complementary connection element of a sensor 5 from which responds to a change in the measured value with a characteristic change in current.

Zum Abgreifen des Strom-Eingangssignals ist in dem Sensor/Aktorport 4.2 an dem entsprechenden Anschlusselement g ein weiterer Bezugswiderstand R_ref' angeschlossen und an Masse gelegt. Das Stromsignal wird dann ebenfalls weiter über einen zugeordneten Multiplexer 4.4 an den Anschlusscontroller 4.5 weitergeleitet und dem Prozessorsystem 4.7 zur Verarbeitung zugeführt.To pick up the current input signal is in the sensor / Aktorport 4.2 at the corresponding connection element g, a further reference resistance R _ref 'connected and connected to ground. The current signal will then continue via an associated multiplexer 4.4 to the connection controller 4.5 forwarded and the processor system 4.7 fed for processing.

Über ein weiteres Anschlusselement, z.B. das Anschlusselement d, können mehrere verschiedene Eingangssignale, nämlich ein Widerstands-, Spannungs- oder Frequenz-Eingangssignal über ein entsprechendes komplementäres Anschlusselement des Sensors 5 zugeführt werden, wobei ein gegen Masse geschalteter äußerer Referenzwiderstand R_r bei einem Widerstands-Eingangssignal oder einem digitalen Eingangssignal verwendet wird, der in dem entsprechenden Sensor 5 angeordnet sein kann. Um das Spannungs-Eingangssignal bereit zu stellen, wird z.B. ein Sensor verwendet, der die Messgröße aufgrund des Seebeckeffekts in eine Gleichspannung bei Temperaturänderung umwandelt, so dass es sich dabei um einen Temperatursensor handelt. Zum Erzeugen eines Widerstands-Eingangssignals kann bei einem Temperatursensor z.B. ein Widerstand mit positivem oder negativem Temperaturkoeffizienten, beispielsweise ein Halbleiterwiderstand verwendet werden. Weitere Sensortypen können darauf beruhen, dass eine Messgrößenänderung durch eine Änderung der Kapazität, der Frequenz oder des Tastverhältnisses eines PWM-Signals erfasst wird. Ein digitales Eingangssignal kann z.B. durch einen Ein-/Ausschaltvorgang erhalten werden, etwa mit einem Reed-Relais als Türkontaktschalter.Via a further connection element, for example, the connection element d, a plurality of different input signals, namely a resistance, voltage or frequency input signal via a corresponding complementary connection element of the sensor 5 are supplied, wherein a grounded external reference resistance R _{r is used} in a resistance input signal or a digital input signal in the corresponding sensor 5 can be arranged. To provide the voltage input signal, for example, a sensor is used, which converts the measured quantity due to the Seebeckeffekts into a DC voltage with temperature change, so that it is a temperature sensor. In order to generate a resistance input signal, a resistor with a positive or negative temperature coefficient, for example a semiconductor resistor, can be used in a temperature sensor, for example. Other sensor types may be based on detecting a change in the measured value by changing the capacitance, the frequency or the duty cycle of a PWM signal. A digital input signal can be obtained, for example, by an on / off operation, such as with a reed relay as a door contact switch.

So kann ein Temperatursensor beispielsweise auch als Quarzthermometer ausgebildet sein, bei dem die Resonanzfrequenz eines Schwingquarzes bei Temperaturänderung verändert wird und ein digitales Signal im Sensor gebildet und als Eingangssignal dem Sensor-/Aktorport 4.2 zugeführt wird. Für den Aufbau verschiedener Feuchtesensoren können folgende Effekte genutzt werden: Änderung der Leitfähigkeit durch Feuchtigkeit, Änderung der Elektrizitätskonstane durch Feuchtigkeit oder Absorption langwelliger Infrarotstrahlung je nach Wassermenge (Infrarothygrometer).For example, a temperature sensor can also be designed as a quartz thermometer in which the resonant frequency of a quartz oscillator is changed when the temperature changes and a digital signal is formed in the sensor and as an input signal to the sensor / actuator port 4.2 is supplied. The following effects can be used for the construction of different humidity sensors: change of the conductivity by humidity, change of the electricity constant by moisture or absorption of long-wave infrared radiation depending on the amount of water (infrared-hygrometer).

Komplexere Eingangssignale können über weitere Anschlusselemente, z.B. die Anschlusselemente b und c einer I²-C-Schnittstelle zugeführt und von dort aus über zugeordnete Multiplexer 4.5 an den I²-C-Controller 4.6 und das Prozessorsystem 4.7 weitergeleitet werden. Auf diese Weise können Messwerte des Sensors mit Hilfe eines Bus-Protokolls ausgelesen werden und auch Daten einer Zugangskontrolleinheit, beispielsweise einer Kartenleseeinheit, einer Transpondereinheit oder dgl. weitergeleitet werden. Anstelle eines I²-C-Buses kommen beispielsweise auch ein CAN-Bus, ein LON-Bus oder ein Profi-Bus in Betracht.More complex input signals can be supplied via further connection elements, for example the connection elements b and c, to an I ² -C interface and from there via assigned multiplexers 4.5 to the I ² -C controller 4.6 and the processor system 4.7 to get redirected. In this way, measured values of the sensor can be read out with the aid of a bus protocol and also data of an access control unit, for example a card reading unit, a transponder unit or the like can be forwarded. Instead of an I ² -C bus, for example, a CAN bus, a LON bus or a professional bus come into consideration.

Über weitere Anschlusselemente, z.B. die Anschlusselemente a und h, werden ein Masseanschluss und ein Versorgungsspannungsanschluss für die Sensoren 5 und/oder Aktoren 6 zur Verfügung gestellt. Damit kann dann z.B. der Spannungsabfall für den Codierwiderstand R_c oder eine Widerstandsmessung erzeugt werden. Zum Betreiben einer Last über den Treiber 4.9 kann z.B. das Anschlusselement b verwendet werden.Further connection elements, eg the connection elements a and h, form a ground connection and a supply voltage connection for the sensors 5 and / or actuators 6 made available. Thus, for example, the voltage drop for the coding resistor R _c or a resistance measurement can be generated. To operate a load via the driver 4.9 For example, the connection element b can be used.

Für die Erkennung der verschiedenen Sensoren 5 und/oder Aktoren 6 kann alternativ zu der Erkennung über den Codierwiderstand R_c oder zusätzlich die Zuführung der Eingangssignale über verschiedene Anschlusselemente a bis h und/ oder die in einer entsprechenden Detektionseinheit des Prozessorsystems 4.7 erfasste Signalart ausgenutzt werden.For the detection of the different sensors 5 and / or actuators 6 can alternatively to the detection of the coding resistor R _c or additionally the supply of the input signals via different connection elements a to h and / or in a corresponding detection unit of the processor system 4.7 detected signal type are exploited.

Die Sensoren 5 und/oder die Aktoren 6 können aufgrund der beschriebenen Maßnahmen stets in gleicher Weise an dem Sensor-/Aktorport 4.2 angeschlossen werden. Jede Sensoranschlusseinheit 4' der Sensoranschlusseinrichtung 4 kann mit mehreren Verbindungseinheiten nach 2 versehen sein, und zur Vervielfachung der Anschlussmöglichkeiten können an ein Satellitengerät 3 mehrere Sensoranschlusseinheiten 4' angeschlossen werden, die jeweils in einem eigenen Gehäuse untergebracht sein können.The sensors 5 and / or the actuators 6 Due to the measures described always in the same way at the sensor / Aktorport 4.2 be connected. Each sensor connection unit 4 ' the sensor connection device 4 can with multiple connection units after 2 be provided, and to multiply the connection options can be to a satellite device 3 several sensor connection units 4 ' be connected, each of which may be housed in its own housing.

Claims

Control cabinet monitoring and control system for monitoring and / or controlling and / or regulating control cabinet-specific functions with a control device ( 2 . 3 ) and a plurality of different ones via a sensor connection device ( 4 ) with at least one sensor connection point ( 4.1 ) or on coupled sensors ( 5 ) and / or actuators ( 6 ), characterized in that the sensor connection device ( 4 ) a recognition device for distinguishing the various sensors ( 5 ) and / or actuators ( 6 ), which are arbitrarily and interchangeably connected to the at least one connection point ( 4.1 ) can be connected in the same way.

System according to claim 1, characterized in that sensors ( 5 ) and / or actuators ( 6 ) with built-in different fixed ohmic coding resistor (R _c ) are provided, which via one or more connection elements of a sensor / Aktorports ( 4.2 ) cooperate with a reference resistance (R _ref ) arranged therein for generating a different voltage drop, and in that the recognition device has a recognition stage which uses stored assignment values for the voltage drops to connect the various sensors and / or actuators ( 6 ) is different.

System according to claim 1 or 2, characterized in that the sensor connection points ( 4.1 ) for various input signals from and outputs to the sensors ( 5 ) and / or actuators ( 6 ) have separate connection elements (a to h) and that the sensors ( 5 ) and / or actuators ( 6 ) are provided with complementary connection elements for supplying or receiving the input signals or output signals according to the signal type supplied or received by them.

System according to claim 3, characterized in that at least about a part of the connection elements (a to h) per connection element (e.g. d) also various types of input signals or output signals can be fed or can be dispensed.

System according to one of the preceding claims, characterized in that at least two different sensors ( 5 ) are provided for generating the various types of signals by resistance change, current change, voltage change, frequency change, change in the duty cycle in a pulse width signal, an on / off, capacitance change or change a spectral transmission, reflection or absorption behavior.

System according to one of claims 3 to 5, characterized in that the differentiation of different sensors ( 5 ) and / or actuators ( 6 ) in response to an assignment of the connection elements (a to h) with the complementary connection elements and / or due to the signal type.

System according to one of the preceding claims, characterized in that at least two differently operating sensors ( 5 ) and / or actuators ( 6 ) from the category of temperature sensors, humidity sensors, smoke sensors, vibration sensors, closing state sensors, access sensors, voltage sensors and / or air conditioning components.

System according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor connection device ( 4 ) a processor system ( 4.7 ) for receiving the input signals and providing the actuator signals, that the detection means comprises a signal in the processor ( 4.7 ) trained allocation device ( 4.71 ) for assigning the from the sensors ( 5 ) and / or actuators ( 6 ), and that on the basis of the assignment there is a data preparation and data output for display, control and / or regulation.

System according to claim 8, characterized in that between the sensor / actuator port ( 4.2 ) and the processor system ( 4.7 ) for receiving, processing and forwarding the input signals, a connection controller ( 4.5 ) with integrated or external A / D converter ( 4:51 ) and / or a controller for a serial interface ( 4.6 ) and / or a driver unit ( 4.9 ) is arranged for the output signals / are.

System according to claim 8 or 9, characterized in that between the processor system ( 4.7 ) and the sensor / actuator port ( 4.2 ) or the connection controller ( 4.5 ) and / or the serial sensor interface controller ( 4.6 ) for the controlled distribution of the input signals from the output signals to the connecting elements (a to h) at least one multiplexer ( 4.4 ) is arranged.

System according to one of the preceding claims, characterized in that in the sensor connection device ( 4 ) a network interface ( 4.81 ) and / or a serial external interface ( 4.82 ) is trained.

System according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor connection device ( 4 ) one or more sensor connection units formed as a separate unit ( 4 ' ), that the control device at least one satellite device ( 3 ) and / or a higher-level base unit ( 2 ) that the at least one satellite device ( 3 ) with a network coupling unit ( 3.1 ) and with it directly to a network ( 10 ) or to the base unit ( 2 ) is connected or connectable, which in turn is a network connection unit ( 2.1 ) and with this to the network ( 10 ) is connectable, and that the sensor connection device ( 4 ) with the satellite device ( 3 ) and / or the base unit ( 2 ) is connectable.